ГЛАВА III СХЕМАТИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ЭЛЕКТРОДОВ (1956 год)

ГЛАВА III СХЕМАТИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ЭЛЕКТРОДОВ (1956 год)

Технология производства металлических электродов сводится к обработке проволоки, материалов для электродных покрытий и к изготовлению собственно электродов (см. схему).

Поступившая на завод сварочная проволока складывается партиями по маркам (согласно ГОСТ 2246-54), отдельно по каждому диаметру проволоки. Проволока из легированной и высоколегированной стали дополнительно сортируется по плавкам завода-поставщика.

Проволока укладывается штабелями «елочкой».

Из каждой прибывшей на завод партии отбираются образцы различных плавок для испытания сварочных свойств проволоки и ее химического состава.

Бухты проволоки, не имеющие контрольных бирок, складываются отдельно и подвергаются контрольной проверке.

Со склада проволока переправляется в заготовительное отделение, на участок изготовления электродных стержней.

Нарезанные на соответствующую техническим условиям длину отрихтованные стержни проверяются ОТК и подаются на участок изготовления электродов.

При изготовлении электродов способом опрессовки на прессах к качеству электродных стержней предъявляются более жесткие требования (по длине, по срезу, наличию заусенцев на концах стержней и по качеству рихтовки).

Проволочные стержни с загрязненной поверхностью перед нанесением покрытия подвергаются очистке в очистительных барабанах либо обезжириванию в моечных машинах с водным раствором щелочей.

Материалы для изготовления электродных покрытий хранятся в чистых и отапливаемых складских помещениях.

Хранение материалов производится партиями. Согласно ГОСТ 4423-48, партией считается количество материала, полученного с одного участка, с одного производственного цикла или с одной отгрузки при весе более 16 т.

При повагонной отгрузке в большегрузных вагонах вес партии принимается 60 т.

Все материалы, за исключением органических веществ и химикатов, до поступления в производство подвергаются эталонному контролю и контрольному химическому анализу; при этом кусковые и сыпучие материалы измельчаются и классифицируются.

Рудоминеральное сырье в случае его неоднородности сортируется по внешнему виду кусков, посторонние примеси при этом удаляются; после этого сырье подвергается крупному, среднему и тонкому измельчению и классификации.

Ферросплавы в крупных кусках предварительно разбиваются на мелкие куски копром, механическим или пневматическим молотом, прессом или кувалдой. Затем они поступают в камнедробилку и валковую дробилку (на крупное и среднее дробление), после — в шаровые мельницы периодического действия на тонкое дробление и, наконец, на просеивание.

Ферромарганец малоуглеродистый и среднеуглеродистый и ферросилиций подвергаются после просева пассивированию.

Феррохром, ферротитан и феррованадий и другие ферросплавы, обладающие большой вязкостью и твердостью, для облегчения дробления предварительно подвергаются закалке в холодной воде при нагреве до 800—10003 с выдержкой до 45—60 мин.

Все сыпучие рудоминеральные материалы перед измельчением подвергаются высушиванию или слабому прокаливанию для удаления кристаллизационной влаги. Температура нагрева при этом находится в пределах 100—250 градусов. Для некоторых материалов температура нагрева доводится до 500°.

Титановый концентрат и измельченный плавиковый шпат при содержании в них серы сверх установленных по ГОСТ 4414-48 и ГОСТ 4421-48* количествах, подвергают в течение 1 часа отжигу при температуре около 1000°.

После просеивания или сепарации материалы складываются в бункеры или в тару.

Загрязненные кусковые материалы промывают водой на моечных машинах типа гравиемоек либо, при отсутствии их, — на металлических сетках, натянутых на деревянные рамки.

Жидкое стекло (силикат натрия, электродный раствор) привозят на завод в цистернах или бочках, сливают раздельно по партиям в стационарные баки и после проверки расходуют по мере необходимости.

При большой потребности в жидком стекле на заводе устанавливают растворители или автоклав для изготовления силикат-раствора из силикат-глыбы; это значительно снижает транспортные расходы па перевозку жидкого стекла, содержащего около 50% воды.

Содовая силикатная глыба (глыба, или гранулят, ГОСТ 4420-48) поступает на завод навалом в крытых вагонах.

Глыбу перед загрузкой в растворитель или автоклав промывают холодной водой.

Измельченные и просеянные материалы смешиваются в определенном весовом соотношении в смесителях сухой шихты в зависимости от состава электродного покрытия. Готовую смесь надо приготовлять достаточно чистой, чтобы не требовалось дополнительное контрольное просеивание.

Каждой очередной партии смеси, составленной из материалов одних партий поступления, присваивается очередной номер, за которым она и идет на производство.

Сухая смесь проверяется на однородность путем определения удельного объема и на содержание в ней одного из основных элементов, например марганца, путем химического контроля. Такая проверка осуществляется выборочным способом.

Сухая смесь на участке производства обмазочных масс смешивается в определенной пропорции с жидким стеклом и подается на участок изготовления электродов.

Обмазочная масса наносится на электродные стержни способом опрессовки, окунанием и обливанием. Для тонких покрытий применяется метод опудривания.

После покрытия электроды подвергаются подвяливанию и предварительной сушке (естественной — на воздухе или принудительней - в сушильных печах), прокалке в прокалочных печах камерного или конвейерного типа, а затем охлаждаются и сортируются по внешним признакам.

Иногда подвяливание, сушка и прокалка производятся в одной печи, для чего электроды последовательно перемещаются в разные ее зоны. В зависимости от марки электрода температура каждой зоны должна быть предварительно установлена.

Нанесение электродного покрытия на стержни путем опрессовки производится на электродообмазочных прессах высокого, среднего и низкого давления.

При опрессовке электродной массы под средним (150— 200 кг/см2) и высоким (свыше 200 кг/см2) давлением электродное покрытие получается достаточно прочным и упругим, а это позволяет применять механическую очистку концов электродов.

При опрессовке электродной массы под низким давлением электродное покрытие образуется с меньшей прочностью, не позволяющей использовать механическую очистку концов электродов без повреждения покрытия.

В некоторые марки электродообмазочных масс для возможности нанесения их на электродные стержни под высоким давлением вводятся добавки и пластификаторы, а также обработанное жидкое стекло или смесь натриевого и калиевого стекла.

Иногда с целью уменьшения скорости образования поверхностной пленки на электродных покрытиях в момент подвяливания и сушки в жидкое стекло вводят добавки щелочей.

Электроды, изготовленные способом опрессовки, более чувствительны к режимам высушивания и прокалки. Некоторые марки электродов не допускают при этом проведения ускоренной воздушной сушки.

Однако этот недостаток окупается повышением производительности труда, получением равномерного покрытия, возможностью механической очистки концов электродов непосредственно после нанесения покрытия без его повреждения и др. Кроме того, при применении электродообмазочных прессов можно наносить на электродные стержни покрытие, содержащее в своем составе тяжелые металлы (железный порошок), большое количество легирующих ферросплавов, что невозможно сделать при нанесении электродного покрытия методом окунания.

Сравнительная схема технологического процесса производства электродов методом опрессовки и окунанием

15. Выгрузка электродов из рамок и укладка их на стеллажи для остывания.

16. Сортировка электродом по внешнему виду, отбор образцов для испытания электродов (прочность покрытия, концентричность покрытия, технологические свойства при сварке, пористость наплавленного металла, механические качества наплавленного металла, химический состав шва и т д.).

17. Приемочные испытания электродов по ГОСТ 2523-51*.

18. Расфасовка и упаковка электродов в водонепроницаемую бумагу или коробки с последующей упаковкой их в ящики.

19. Укладка электродов на складе готовой продукции.

Все технологические операции производства электродов связаны, с большим пылевыделением и выделением вредных газов. Пыль содержит кремнезем и различные марганцевые соединения, а газы ь зависимости от производственных операций содержат сернистый газ (при прокалке титанового концентрата и тонкоизмельченного плавикового шпата), фосфористый и мышьяковистый водород (при обработке ферросилиция), окись углерода и альдегиды (при прокалке электродов, содержащих большой процент органических веществ в условиях высоких температур, при которых они разлагаются), углеводороды (при пассивировании малоуглеродистого и среднеуглеродистого ферромарганца).

Кроме того, в отделениях приготовления электродов, как правило, имеются источники выделения избыточного тепла. На операциях сортировки и упаковки электродов выделяется тонкодисперсная пыль, содержащая марганец и его окислы. Количество ее превышает в несколько раз допустимые санитарные нормы.

Санитарные нормы проектирования промышленных предприятий предусматривают следующие предельно допустимые концентрации ядовитых газов, паров и пыли в воздухе рабочей зоны производственных помещений электродного производства:

Наименование вещества	Допускаемая концентрация в мг\л
1. Марганец и его соединения в пересчете на МnO2	0,0003
	0,0003
3. Окислы азота в пересчете на N₂О₅	0,0050
4. Окись углерода	0,0300
5. Сернистый ангидрид (сернистый газ)	0,0100
6. Фосфористый водород	0,0003

С целью локализации очагов пыли и улучшения общего санитарного состояния рабочих помещений временные санитарные правила предлагают руководствоваться следующими указаниями при проектировании вентиляции в электродных цехах:

«Во всех производственных помещениях должна быть обеспечена надлежащая вентиляция. На местах выделения пыли и газов должна быть оборудована местная вентиляция с механическим побуждением.

В помещениях с избыточным тепловыделением (отделение варки силикат-глыбы, прокалки электродов, сушки компонентов и т. д.), кроме местных вытяжных устройств, должна быть оборудована вытяжка из верхней зоны.

В отделениях обмазки должна быть устроена общеобменная вентиляция, рассчитанная на поддержание определенного режима температуры и влажности в соответствии с санитарными нормами проектирования промышленных предприятий. В помещениях для обмазки и провяливания электродов, в соответствии с требованиями технологического процесса, допускается температура воздуха не выше 24° в зимнее время, а в летнее время не более чем на 5° выше наружной температуры.

Приточный воздух в помещениях с источниками выделения пыли должен подаваться в верхнюю зону. В прочих помещениях приточный воздух должен подаваться равномерно в рабочую зону воздухораспределителями, нижний обрез которых устанавливается на высоте 1 м от пола. Скорость пропуска приточного воздуха не должна превышать 1,5 м/сек.

Вентиляция должна осуществляться в полном объеме до расчетно-отопительных температур.

Рециркуляция воздуха в производственных помещениях обмазки и провяливания электродов не допускается.

Удаляемый пылевыми системами воздух перед выбросом должен быть подвергнут очистке. Очистные сооружения должны обеспечивать улавливание мелкой пыли (порядка 5 мк).

Местная вытяжная вентиляция обеспечивается за счет капсули-рования производственного оборудования или устройства вытяжных зонтов.

Временные санитарные нормы предусматривают скорости движения воздуха в рабочих проемах не менее 0,7 м/сек и 300-крат-ный воздухообмен в час. Во избежание выноса материала в вентиляционную систему и больших потерь скорость движения воздуха во входных отверстиях патрубков вытяжного воздуховода должна быть минимальная (0,2—0,4 м/сек).

При установке поста для испытания электродов на сварке санитарными правилами предусмотрено устройство скошенного зонта с фартуком на уровне 0,8 м над рабочей поверхностью. Объем извлекаемого воздуха должен составлять не менее 2000 м3/час.

Во избежание оседания пыли в вентиляционных воздуховодах скорость движения воздуха в них должна быть не менее 114 м/сек».

На машиностроительных заводах с собственными электродными цехами мощностью 2000—6000 т электродов в год рекомендуется иметь следующие производственные отделения электродов [17]:

1. Склад электродной проволоки.

2. Склад компонентов.

3. Дробильно-размольное отделение.

4. Месильное отделение.

5. Электродообмазочное отделение.

6. Правильно-отрезное отделение.

7. Силикатоварочное отделение.

8. Склад электродов.

9. Отделение мелких партий.

10. Лаборатория.

11. Инструментально-ремонтное отделение.

12. Тарное отделение.

Последние три отделения целесообразно организовывать только для цехов мощностью не менее 6000 т электродов в год.

В складе электродной проволоки производится приемка, сортировка и хранение электродной проволоки и электродных стержней. Единовременная партия проволоки должна быть не более 50 г (один большегрузный вагон) в бухтах весом до 80 кг, при наружном диаметре мотка до 900 мм.

Хранение проволоки производится бухтами в штабелях по маркам проволоки, диаметрам и партиям по сертификату поставщика (одной плавки). Электродные стержни поставляются в открытых контейнерах или в ящиках.

В складе компонентов осуществляется приемка, отбор для испытания средней пробы (по ГОСТ 4423-48), промывка, хранение, крупное и среднее дробление компонентов электродных покрытий.

Приемные площадки, бункеры и лари в складе рассчитываются в зависимости от рода компонентов на хранение определенного количества сырья. Например, для рудоминерального сырья и фер-росплавов — на хранение не менее 50 т единовременно (один большегрузный вагон) по каждому виду компонента.

Для компонентов с небольшим годовым расходом емкости лари рассчитываются на 45-дневный запас.

Количество бункеров, ларей и других емкостей определяется номенклатурой компонентов с учетом хранения их партиями.

В дробильно-размольном отделении проводятся сушка, закалка, обжиг электродных компонентов, пассивирование и тонкое дробление.

В месильном отделении дозируются компоненты, составляется сухая шихта, приготовляется обмазочная масса и изготовляются брикеты.

В электродообмазочном отделении опрессовываются покрытия на стержни либо наносятся покрытия методом штучного или массового окунания. Тут же происходит подвяливание, сушка, прокалка, отсортировка брака по внешнему виду и упаковка электродов, а также отбор проб для испытания, сортировка по партиям (по ГОСТ 2523-51*).

В правильно-отрезном отделении производится правка и рубка электродной проволоки на стержни, а также галтовка литых стержней.

При этом отделении рекомендуется иметь промежуточный склад полуфабрикатов — готовых стержней из разных марок стали, применяющейся на заводе для изготовления электродов.

В силикатоварочном отделении силикат-глыба разваривается в жидкое стекло.

В складе электродов готовые электроды хранятся по партиям, маркам и диаметрам стержня. Тут же они упаковываются в ящики и оборотную тару. Ящики клеймятся по партиям согласно сертификату.

В отделении мелких партий выпускаются мелкие партии электродов, ведется технологическая подготовка и проверка производства, а также эталонный контроль компонентов и электросварочной проволоки.

Отделение должно иметь лари и стеллажи для хранения порошков компонентов всех наименований и эталонных партий проволоки различных марок, применяющихся на заводе для изготовления электродов.

В лаборатории должно быть химическое отделение для производства контрольных анализов компонентов, для анализа металла электродных стержней и наплавленного металла шва, металлографическое отделение с участком изготовления шлифов и фотокомнатой; отделение для механического испытания наплавленного металла электродами очередных партий; отделение для изготовления образцов, рентгеновское отделение для производства контроля швов методом просвечивания.

При мощности электродных цехов 2000 и 4000 т в год электродное производство обслуживается общезаводскими лабораториями.

Инструментально-ремонтное отделение (для цехов мощностью 6000 г и выше) должно быть оборудовано металлорежущими станками, инструментом и приспособлениями, обеспечивающими возможность производства необходимого текущего ремонта и изготовление специального инструмента.

В Электродных цехах с выпуском электродов до 6000 т в год изготовление специального инструмента и приспособлений (тянущих роликов, направляющих втулок к электродообмазочным прессам, ножей к правильно-отрезным станкам и т. д.), проведение текущего и капитального ремонта оборудования, а также изготовление деревянной тары для укупорки электродов выполняются соответствующими вспомогательными цехами завода.

В тарном отделении изготовляют тару (заготовка и сколачивание) для упаковки электродов и производят ремонт оборотной тары.

Для электродных цехов производительностью 2000 и 4000 т в год тару, как правило, изготовляет деревообделочный цех завода.

Готовая продукция для внутреннего потребления завода упаковывается в оборотную пломбированную тару, снабженную в соответствии с ГОСТ 2523-51* ярлыками, наклейками или надписями, сертификатами наравне с готовой продукцией, отправляемой на сторону.

Бумагу, этикетки, ярлыки, сертификаты, тарную сухую дощечку, гвозди, шпагат и т. д. электродный цех получает со складов завода.

содержание .. 1 2 3 4 ..